Question

小刚在《探究凸透镜　成像规律》的过程中，凸透镜的位置始终在图所示的位置上．请你回答：
（1）当蜡烛位于30cm刻度线上，将光屏调整到70cm的刻度线上，烛焰在光屏上的像最清晰．该凸透镜的焦距约为________cm．
（2）蜡烛位于如图所示的位置，调节光屏到像最清晰时，光屏所在位置________（填写刻度尺上的刻度范围），光屏上像是倒立、________（放大/等大/缩小）的实像．
（3）小刚将蜡烛、凸透镜和光屏的中心调到同一高度，无论怎样移动光屏，都不能得到清晰的像原因可能是________．
（4）实验一会儿蜡烛变短，要使烛焰像仍成在光屏中心，应将凸透镜向________移动．

Answer 1

解：（1）当凸透镜在50cm刻度线上，蜡烛位于30cm刻度线上，将光屏调整到70cm的刻度线上，光屏上会得到倒立、等大的实像，此时u=2f=50cm-30cm=20cm，所以凸透镜的焦距是10cm．
（2）如图所示，蜡烛到凸透镜的距离是u=50cm-10cm=40cm，凸透镜的焦距是10cm，所以凸透镜成倒立、缩小的实像，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，所以光屏在60～70cm刻度线之间．
（3）蜡烛、凸透镜和光屏的中心调到同一高度，无论怎样移动光屏，都不能得到清晰的像原因可能是蜡烛在焦点上不能成像，蜡烛的一倍焦距以内成正立、放大是虚像，虚像不能呈现在光屏上．
（4）实验一会儿蜡烛变短，要使烛焰像仍成在光屏中心，根据光线过光心不改变方向，可以使蜡烛向上移动，或凸透镜向下移动，或光屏向上移动．
故答案为：（1）10；（2）60～70cm刻度线之间；缩小；（3）物距小于或等于一倍焦距；（4）下．
分析：（1）凸透镜成像时，u=2f，成倒立、等大的实像，一般用来判断凸透镜的焦距．
（2）凸透镜成像时，u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f．
（3）若光屏上没有像，可能是因为物距小于焦距，成了虚像，不能成在光屏上．
有可能光屏、凸透镜和烛焰的中心不在同一高度上，像无法成在光屏上．
有可能物体在焦点上，不能成像．
（4）根据光线过光心不改变方向，判断蜡烛、凸透镜、光屏的移动情况．
点评：（1）凸透镜成倒立、等大的实像，常用来求凸透镜的焦距．
（2）掌握凸透镜成像的四种情况的物距和焦距，像距和焦距，像的性质的情况：
u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f．
u=2f，成倒立、等大的实像，v=2f
2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，v＞2f．
u＜f，成正立、放大的虚像．